1. Umbali kati ya mifereji miwili ya mawimbi ya uso wa maji ni mita 20. Kitu huelea juu ya uso wa maji ili kipate mwendo wa mtetemo. Ikiwa muda wa kusafiri mtetemo mmoja ni sekunde 4, basi kasi ya wimbi ni …. m/s
A. 20
B. 15
C. 10
D 5
Inajulikana:
Urefu wa mawimbi (λ) = mita 20
Kipindi (T) = sekunde 4
Inayohitajika: Kasi ya wimbi (v)
Suluhisho:
Mlinganyo wa kasi ya mawimbi:
v = λ / T = mita 20 / sekunde 4 = mita 5 / sekunde
Jibu sahihi ni D.
2. Pointi mbili A na B ziko kwenye kamba na ziko umbali wa sentimita 90 kutoka kwa kila mmoja. Kwenye kamba hueneza mawimbi yanayovuka , hivyo sehemu A iko juu ya wimbi, sehemu B iko chini ya wimbi, na kati yao, kuna vijito viwili na mifereji miwili. Ikiwa kipindi cha wimbi ni sekunde 0.3, basi uenezaji wa wimbi ni…
A. 10.8 cm/s
B. 18.0 cm/s
C. 120.0 cm/s
D. 200.0 cm/s
Inajulikana:
Umbali AB (l) = 90 cm
Kipindi cha wimbi (T) = sekunde 0.3
Masafa ya wimbi (f) = sekunde 1/0.3
Sehemu A iko kwenye kilele cha wimbi na sehemu B iko kwenye ukingo wa wimbi.
Kati ya nukta A na B, kuna vichaka viwili na mifereji miwili.
Inayohitajika: Kasi ya wimbi (v = f λ)
Suluhisho:
Kulingana na mchoro, tunaweza kuhitimisha kuwa kuna mawimbi 2.5. Umbali wa mawimbi (λ) = 90 cm / 2.5 = 36 cm
Kasi ya wimbi:
v = f λ = (1 / 0.3) (36) = 36 / 0.3 = 120 cm / s.
Jibu sahihi ni C.
3. Grafu ifuatayo inaonyesha uhamishaji wa nukta katika chombo kimoja cha kati kama kigezo cha wakati ambapo wimbi hupita kwenye chombo hicho cha kati.
Ikiwa urefu wa wimbi ni mita 6, basi kasi ya uenezaji wa wimbi ni…
A. 3 m/s
B. 6 m/s
C. 8 m/s
D. 12 m/s
Inajulikana:
Kuna mawimbi mawili kulingana na grafu hapo juu.
Umbali wa urefu wa wimbi 1 (λ) = mita 6 / 2 = mita 3
Kipindi (T) = sekunde 0.5
Inayohitajika: Kasi ya mawimbi (v)
Suluhisho:
v = f λ = λ / T = mita 3 / sekunde 0.5 = mita 6 / sekunde
Jibu sahihi ni B.
4. Kulingana na mchoro ulio hapa chini, nukta yenye tofauti ya awamu ¾ na nukta A ni ….
A. Pointi B
B. Pointi C
C. Pointi D
D. Pointi E
Suluhisho
Pointi B ina tofauti ya awamu ya ¼ λ na pointi A
Pointi C ina tofauti ya awamu ya 2/4 λ au 1/2 λ na pointi A
Pointi D ina tofauti ya awamu ya 3/4 λ na pointi A
Pointi F ina tofauti ya awamu ya 5/4 λ na pointi A.
Jibu sahihi ni C.
5. Juu ya uso wa bwawa, kuna majani mawili makavu yaliyo umbali wa sentimita 60 kutoka kwa kila mmoja. Yote mawili husogea juu na chini kama uso wa maji kwa masafa ya 2 Hz. Jani moja linapokuwa kwenye kilele, majani mengine yako kwenye kijito, na kati yao, kuna kilele kimoja na kijito kimoja. Amua kasi ya uenezaji wa wimbi.
A. 20 cm/s
B. 30 cm/s
C. 80 cm/s
D. 120 cm/s
Inajulikana:
Umbali kati ya majani yote mawili = sm 60
Masafa (f) = 2 Hz = 2
Inayohitajika: Kasi ya wimbi
Suluhisho:
Kati ya majani yote mawili, kuna mawimbi 1.5. Umbali wa mawimbi 1 ni (λ) = 60 cm / 1.5 = 40 cm
Kasi ya wimbi (v):
v = f λ = (2 Hz)(sentimita 40) = sentimita 80/sekunde
Jibu sahihi ni C.
6. Kulingana na mchoro ulio hapa chini, tambua ukubwa, kipindi, masafa, na kasi ya wimbi.
Suluhisho:
Amplitude (A) = mita 4
Kipindi (T) = sekunde 6 / 3 = sekunde 2
Mara kwa mara (f) = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 hertz
Urefu wa mawimbi (λ) = mita 24 / 3 = mita 8
Kasi ya wimbi (v) = f λ = (hertz 0.5)(mita 8) = mita 4/sekunde au
Kasi ya wimbi (v) = λ / T = mita 8 / sekunde 2 = mita 4/sekunde
Jibu sahihi ni D.
7. Kwenye kamba yenye urefu wa mita 1.2 na uzito wa gramu 200, mawimbi 1.5 ya sinusoidal yenye masafa ya 50 Hz yalitengenezwa. Kulingana na data hizi, tambua kipindi cha wimbi na nguvu ya mvutano ya kamba.
A. Kipindi = sekunde 0.02 na nguvu ya mvutano = 6.67 N
B. Kipindi = sekunde 0.01 na nguvu ya mvutano = 6.67 N
C. Kipindi = sekunde 0.02 na nguvu ya mvutano = 266.67 N
D. Kipindi = sekunde 0.01 na nguvu ya mvutano = 266.67 N
Inajulikana:
Urefu wa kamba (l) = mita 1.2 na kuna mawimbi 1.5 ya sinusoidal hivyo umbali wa urefu wa wimbi 1 (λ) = mita 1.2 / 1.5 = mita 0.8
Uzito wa kamba (m) = gramu 200 = kilo 0.2
Masafa (f) = 50 Hz
Uzito wa kamba (µ) = m/l = 0.2 kg / mita 1.2 = (1/6) kg/mita
Inayohitajika: Kipindi cha wimbi (T) na nguvu ya mvutano ya kamba (T)
Suluhisho:
Kipindi cha wimbi:
T = 1 / f = 1 / 50 Hz = sekunde 0.02
Kasi ya wimbi kwenye kamba:
v = f λ = (50 Hz)(mita 0.8) = mita 40/sekunde
Nguvu ya mvutano (T):
Jibu sahihi ni C.
